CN108589921A - 一种应用于柱承式模块之间的连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于柱承式模块之间的连接方法。包括四个上部模块单元、四个下部模块单元和连接插件。每个模块单元取一根角柱和两根板梁。连接插件由一块钢板和上下共8个空心方钢管短柱焊接而成，所述方钢管短柱的外壁与上下模块的角柱内壁尺寸相适配。连接插件插装进上下模块的角柱中，并由对拉螺栓固定。本发明提供了上下八模块单元的连接方案，具有构造简洁、施工便捷、传力明确合理、节省材料、整体抗侧刚度强等诸多优点。且所有施工过程都在模块内部完成，保证了施工工人的安全以及整体建筑外观的完整性。
Description
技术领域
本发明涉及装配式建筑领域，具体涉及一种应用于柱承式模块化建筑的连接方法。
背景技术
模块化建筑是在建筑建设时，各个环节被分成很多个不同的空间模块，这些空间模块直接在工厂中生产出来，然后运送到施工现场，施工人员像堆积木一样使各个空间模块有效的结合起来。与传统建筑相比，模块化建筑有安全性高，施工周期短，节能环保，装配化程度高等优点。历史上，该体系主要用于搭建临时建筑。随着不断的实践，该装配化建筑已被广泛应用于学校、医院、办公楼、超市和住宅。
模块化建筑的节点较传统钢结构更为复杂。研究表明，传统模块内部边梁和角柱节点连接方式的承载力极少能达到边梁自身承载力的20%。同时，上下模块角柱的不连续性亦削弱了结构整体稳定性。
发明内容
本发明的目的在于克服传统模块化建筑节点的缺点，提供一种应用于柱承式模块化建筑的连接方法，具有构造简单、施工方便、传力合理、整体性强等优点。
本发明通过以下技术手段实现：
一种应用于柱承式模块之间的连接方法，包括上部模块、下部模块和连接插件。所述上部模块和下部模块分别包含四个模块单元。所述的上部模块单元包括一根角柱及两根地板梁，且两两垂直。所述地板梁通过L型钢板焊接至角柱。所述下部模块单元包括一根角柱及两根顶板梁，且两两垂直，所述顶板梁通过L型钢板焊接至角柱。所述上部模块角柱及下部模块角柱均为空心方钢管。所述上部模块地板梁及下部模块顶板梁均为热轧槽钢。所述上部模块角柱与下部模块角柱侧面分别开有水平第一、第二贯穿螺栓孔。所述连接插件与上下模块角柱通过插接的方式定位，并通过对拉螺栓固定。
所述连接插件由模具整体浇筑而成，其结构组成为一块钢板与上下共八个空心方钢管短柱。所述方钢管外壁与所述上下模块单元角柱内壁相适配。所述方钢管短柱侧面开有水平第三、第四贯穿螺栓孔，所述角柱上的第一、第二贯穿螺栓孔分别与所述第三、第四贯穿螺栓孔相适配形成完整对拉螺栓通道。
同层模块之间、上下模块之间边梁完全适配，不留空隙。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明考虑了施工的便捷性。在现场采用插接定位，螺栓固定的方式。避免了现场焊接所带来的质量不稳定，人工成本高等缺点。上下模块的角柱通过连接插件对接，减少了施工误差，提高了整体的稳定性。
2.本发明连接上下共八个模块，在连接插件和水平对拉螺栓的共同作用下。节点域可以达到抗弯，抗拉，抗剪等力学性能要求。
3.本发明在实施时，所有工序均在模块内部完成。保证了建筑整体外观的完整性，可以达到建筑美学要求。
附图说明
图1是本发明的整体拆分结构示意图；
图2是模块单元内部角柱与板梁连接示意图；
图3是连接插件的结构示意图；
图4是连接插件与下部模块插接定位的示意图；
图5是图4连接上部模块的示意图；
图6是经对拉螺栓定位后的示意图；
图7是本发明装配完成的效果图。
附图标记：1-上部模块角柱，2-下部模块角柱，3-上部模块地板梁，4-下部模块顶板梁，5-连接插件，6-第三贯穿螺栓孔，7-第四贯穿螺栓孔，8-第一贯穿螺栓孔，9-第二贯穿螺栓孔，10-对拉螺栓，11-钢板，12-方钢管短柱。
具体实施方式
下面结合附图进一步的描述本发明，以下实施方式用于进一步的说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。
如图1所述的一种应用于柱承式模块之间的连接方法，包括上部模块、下部模块和连接插件5。上部模块和下部模块分别包含四个模块单元。柱承式模块单元的基本框架由四根角柱、四根地板梁和四根顶板梁组成。所有模块单元均在工厂预制完成，包括内部设备的安置以及装修等。上部模块角柱1和下部模块角柱2均为方钢管柱。地板梁3和顶板梁4均为热轧槽钢。
如图2所示，具体地，上部模块单元包括一根上部模块角柱1及两根上部模块地板梁3，且两两垂直。地板梁通过L型钢板焊接至角柱。下部模块单元包括一根下部模块角柱2及两根下部模块顶板梁4，顶板梁通过L型钢板焊接至角柱上。梁腹板外壁与方钢管柱外壁处在同一平面内。
如图3所示，连接插件5由一块钢板11与八个空心方钢管短柱12焊接而成。方钢管短柱12外壁分别与角柱内壁相适应。其中空心方钢管短柱之间的接触面上留有空隙，便于各模块单元角柱穿过。
如图4所示，施工时先安置下部四个模块单元。模块单元角柱紧密贴合不留缝隙。将连接插件5嵌入下部模块的角柱中，下部模块角柱2上的第二贯穿螺栓孔9与连接插件上的第四贯穿螺栓孔7相适配，形成完整对拉螺栓通道。
如图5所示，施工时将上部四个模块单元的角柱依次插入连接插件5上的方钢管短柱。上部模块角柱1上的第一贯穿螺栓孔8与连接插件上的第三贯穿螺栓孔6相适配，形成完整对拉螺栓通道。
如图6所示，施工时上下模块全部通过连接插件定位好以后，使用对拉螺栓10固定。进一步的加强节点域的抗弯、抗剪、抗拉等力学性能。
本发明中的连接插件不仅起到连接固定的作用，亦起到模块化建筑现场安装时的定位作用。只有下部模块贴合紧密连接插件才能顺利嵌入下部模块的角柱中。同时，上部模块也依赖安装好的连接插件精确定位。本发明极大的削弱了施工误差对体系稳定性带来的负面影响。
本发明所述连接方式为螺栓固定的方式，避免了现场焊接。消除了现场焊接所带来的质量不稳定、人工成本高等缺点。安装完成时，在连接插件和对拉螺栓协同作用下，节点域可以达到抗弯、抗拉、抗剪等力学性能要求。保证了节点域刚度和结构整体性。
实施本发明时，所有构件尺寸、对拉螺栓孔的数量等，均由实际需要和计算确定。
需要特别说明的是，以上仅为说明本发明的具体实施方案，并不用来限制本发明的保护范围。本领域的技术人员应当明确，凡在本发明的构造理念下，进行的替换、加装、加强等，均在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种应用于柱承式模块之间的连接方法，其特征在于，包括上部模块、下部模块和连接插件（5）；所述上部模块和下部模块分别包含四个模块单元，所述的上部模块单元包括一根角柱及两根地板梁（3），且两两垂直；所述下部模块单元包括一根角柱及两根顶板梁（4），且两两垂直；所述上部模块角柱（1）及下部模块角柱（2）均为空心方钢管；所述上部模块角柱与下部模块角柱侧面分别开有水平第一（8）、第二（9）贯穿螺栓孔；所述连接插件（5）与上下模块角柱通过插接的方式定位，并通过对拉螺栓（10）固定。
2.根据权利要求1所述的应用于柱承式模块之间的连接方法，其特征在于，所述地板梁和顶板梁分别通过L型钢板焊接至角柱。
3.根据权利要求1所述的应用于柱承式模块之间的连接方法，其特征在于，所述上部模块地板梁及下部模块顶板梁均为热轧槽钢。
4.根据权利要求1所述的应用于柱承式模块之间的连接方法，其特征在于，所述连接插件（5）由模具整体浇筑而成，其结构组成为一块钢板（11）与上下共八个空心方钢管短柱（12）；所述方钢管短柱外壁与所述上下模块单元角柱内壁相适配；所述方钢管短柱侧面开有水平第三（6）、第四（7）贯穿螺栓孔，所述角柱上的第一、第二贯穿螺栓孔分别与所述第三、第四贯穿螺栓孔相适配形成完整对拉螺栓通道。
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